虛擬現(xiàn)實(shí)在影視動(dòng)畫設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，世界已經(jīng)迎來了萬物虛擬現(xiàn)實(shí)的時(shí)代。電影電視動(dòng)畫作為一種將虛擬現(xiàn)實(shí)與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的新藝術(shù)形式，已成為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的先驅(qū)。本文試圖分析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在影視動(dòng)畫設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用，總結(jié)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)動(dòng)畫發(fā)展的影響，為中國影視動(dòng)畫設(shè)計(jì)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有益的參考。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí);影視動(dòng)畫;應(yīng)用

0 前言

動(dòng)畫是一種相對(duì)年輕的藝術(shù)，起源于19世紀(jì)上半葉的英國，直到20世紀(jì)20年代才被引入中國。動(dòng)畫與一般意義上的漫畫不同。動(dòng)畫與電影和電視等視覺藝術(shù)原理相同。因此，動(dòng)畫自誕生以來，其虛擬性便不容置喙。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步，更多新媒體手段和創(chuàng)新型軟件支持著動(dòng)畫藝術(shù)的發(fā)展，如虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和三維動(dòng)畫技術(shù)，使影視動(dòng)畫能夠熠熠生輝。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概述

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，即VR）作為一體化計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、立體顯示技術(shù)與仿真技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域開發(fā)的各種科學(xué)技術(shù)，已成為當(dāng)前視覺數(shù)字設(shè)計(jì)發(fā)展的重要支撐，可稱為“人工虛擬環(huán)境”或“精神交互技術(shù)”。在影視動(dòng)畫設(shè)計(jì)中，通過使用計(jì)算機(jī)數(shù)字仿真技術(shù)創(chuàng)建3D空間的虛擬世界，觀眾可以體驗(yàn)視覺、聽覺和觸覺等感官的模擬感受。讓觀眾感受身臨其境，能夠及時(shí)、快速地觀察3D空間中物體的變化，沒有任何障礙。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在其中的作用主要包括模擬環(huán)境場(chǎng)景，使用戶難以區(qū)分真假。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是由計(jì)算機(jī)圖形數(shù)字技術(shù)產(chǎn)生的虛擬3D空間環(huán)境。在一些影視作品尤其是科幻電影中，當(dāng)某些場(chǎng)景無法通過人為的努力獲取時(shí)，便可以運(yùn)用視覺模擬硬件裝置，將演員置于理想的空間環(huán)境中，同時(shí)調(diào)整視角，控制運(yùn)動(dòng)，體驗(yàn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)身臨其境的感覺。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在影視動(dòng)畫設(shè)計(jì)的過程中通常具備以下幾點(diǎn)技術(shù)特征，同時(shí)在下列特征的支持下，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電影和電視動(dòng)畫作品中表現(xiàn)出更多優(yōu)勢(shì)。第一，交互性。在虛擬環(huán)境中，電影和電視動(dòng)畫的設(shè)計(jì)者可以有效地操縱虛擬環(huán)境中的任何東西。同時(shí)，操控所產(chǎn)生的變化也能夠被設(shè)計(jì)者清楚地感覺到，可稱為交互性特征。第二，浸沒感。該內(nèi)容又可稱為“存在感”，通常是指影視動(dòng)畫的設(shè)計(jì)者自身可作為主角融入虛擬環(huán)境中，并獲得真實(shí)的感受。第三，多感知性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)除了能給影視動(dòng)畫的設(shè)計(jì)者和體驗(yàn)者帶來正常的視覺感之外，還能夠觸發(fā)體驗(yàn)者的嗅覺、聽覺、觸覺等多種感官，通過虛擬環(huán)境的浸沒感特征，使人們享受更豐富的感知效果。

與此同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的技術(shù)，與硬件的支持密不可分。只有在多樣化的硬件支持下，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)才能呈現(xiàn)出相對(duì)完美的狀態(tài)。第一，高性能計(jì)算機(jī)。只有高性能計(jì)算機(jī)才能實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜圖像的處理，有效地縮短畫面在視覺上的延遲，給觀眾呈現(xiàn)更具真實(shí)效果的影視動(dòng)畫。第二，跟蹤定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對(duì)體驗(yàn)者的頭部擺動(dòng)、動(dòng)作變換等進(jìn)行有效的跟蹤，經(jīng)過傳感器的傳導(dǎo)再來實(shí)現(xiàn)各個(gè)肢體動(dòng)作的信息傳輸，進(jìn)一步幫助在計(jì)算機(jī)和虛擬世界之間交換信息。第三，觸摸反饋裝置。觸摸反饋裝置的嵌入能夠讓體驗(yàn)者在接收設(shè)計(jì)者創(chuàng)造的虛擬視覺信號(hào)及聽覺信號(hào)外，還能夠接收到觸覺刺激。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)在影視動(dòng)畫設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在影視動(dòng)畫的設(shè)計(jì)中，虛擬現(xiàn)實(shí)可以有多種表現(xiàn)形式，并通過這些表現(xiàn)形式讓人們更好地接收影視動(dòng)畫設(shè)計(jì)帶來的效果。而這些效果主要表現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以幫助影視動(dòng)畫的設(shè)計(jì)者建構(gòu)環(huán)境、塑造人物形象及推動(dòng)動(dòng)畫情節(jié)的發(fā)展。在一部影視動(dòng)畫作品中，動(dòng)畫的環(huán)境最能給觀眾帶來沖擊感，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)一方面能控制環(huán)境的表現(xiàn)形式，另一方面也可以添加環(huán)境的背景音樂，讓觀眾通過看動(dòng)畫作品獲得一種身臨其境的感覺，使得影視動(dòng)畫變得真實(shí)。例如，電影《阿凡達(dá)》中的虛擬環(huán)境的動(dòng)畫設(shè)計(jì)有助于電影在世界各地流行。電影中的潘多拉星球宛如一片原始的熱帶雨林，其中生存著各種光怪陸離的動(dòng)植物，像翼龍、章魚和蒲公英組合的神樹種子，以及像桉樹一樣發(fā)光的神圣樹木等幻影。兩者都為電影《阿凡達(dá)》的圖片增添了不少亮點(diǎn)。

在影視動(dòng)畫設(shè)計(jì)中，最重要的是塑造動(dòng)畫中的人物形象。因此，塑造成功的角色形象不僅能為動(dòng)畫設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)，還能使得動(dòng)畫作品有一個(gè)良好的框架，幫助動(dòng)畫設(shè)計(jì)者對(duì)動(dòng)畫的情節(jié)走向產(chǎn)生新的靈感。電影《阿凡達(dá)》中的阿凡達(dá)角色的高度超過3米，不僅如此，阿凡達(dá)還長著一雙像豹子樣的藍(lán)色耳朵及一頭長辮。但是，在影片實(shí)際拍攝過程中，許多場(chǎng)景和行為動(dòng)作都需要真人拍攝來完成的，虛擬角色與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的結(jié)合，是將虛擬人物與實(shí)拍視頻場(chǎng)景融合，此時(shí)則需要借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)真人演員進(jìn)行動(dòng)作捕捉，再將其動(dòng)作作數(shù)字化處理，其中虛擬角色可以在演員的動(dòng)作數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下表演出真實(shí)流暢的動(dòng)作，進(jìn)而呈現(xiàn)出理想的狀態(tài)，有效地實(shí)現(xiàn)同一場(chǎng)景下角色與場(chǎng)景協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)融合。影片中豐富且逼真的表情、身手不凡的動(dòng)作都是通過上述技術(shù)來拍攝的，在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)質(zhì)模擬下，讓影視動(dòng)畫作品中的情景切換銜接得更加自然真實(shí)，也使得效果更加逼真、自然。

3 結(jié)語

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為影視動(dòng)畫制作中一種新興技術(shù)，它不僅能在影視作品的創(chuàng)作中發(fā)揮重要作用，同時(shí)還能為觀眾帶來更富沖擊力的視覺體驗(yàn)。當(dāng)下的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種值得推薦的藝術(shù)展現(xiàn)形式，它不局限于影視動(dòng)畫設(shè)計(jì)領(lǐng)域，還有與很多行業(yè)展開合作的可能。當(dāng)然，影視動(dòng)畫的設(shè)計(jì)者也需要注意平衡藝術(shù)與技術(shù)的功能，了解并掌握虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)及相關(guān)應(yīng)用，設(shè)計(jì)師的藝術(shù)靈感與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的和諧融合。唯有如此，該項(xiàng)綜合性計(jì)算機(jī)技術(shù)才能隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及人們?nèi)找嬖鲩L的需求，向著更加現(xiàn)代化且可持續(xù)的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李敏，韓豐.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)綜述[J].軟件導(dǎo)刊，2010（06）：142.

[2] 劉慶明.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在影視動(dòng)畫制作中的應(yīng)用研究[J].電視指南，2017（11）：175.

[3] 李雷鳴. 3D紋理材質(zhì)與虛擬現(xiàn)實(shí)在影視動(dòng)畫中的應(yīng)用研究[J].美術(shù)大觀，2017（06）：123.

作者簡介：楊冬旭，男，湖北襄陽人，研究生，畢業(yè)于韓國青云大學(xué)，講師，研究方向：動(dòng)畫，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。